右箱蓋加工工藝及第一道機加工夾具設計方案

1、1引言隨著時代不斷進步，經(jīng)濟飛速發(fā)展，生活水平的逐年提高，人們的環(huán)保意識，自我安全意識也在不斷加強，同時也使人們對各種產(chǎn)品的要求更高了，汽油機顯然更符合現(xiàn)在人們的需求。相比教于柴油機，汽油機的優(yōu)點更加突出。汽油機輕巧、制造成本低、工作效率高、節(jié)約能源、噪聲較小、低溫啟動性較好、使用和維護方便，以在機械、華工、醫(yī)藥、防止、微電子、食品、運輸?shù)阮I域得到了越來越廣泛的運用在當今的中國社會，經(jīng)濟發(fā)展方式正由粗放密集型轉向節(jié)約內項型，原來的生產(chǎn)方式必須進行比較大的變革。這就要求的在最短的時間內，創(chuàng)造出最高的加工效率，而且還要保證較高的生產(chǎn)質量。機械加工中的機床就必須符合這種條件下的生產(chǎn)加工我國小型汽油機

2、從20世紀50年代開始生產(chǎn)，至今已初具規(guī)模，但隨著改革開放的深化，國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，小型汽油機在產(chǎn)量、品種、質量、技術水平和配套等方面發(fā)展速度緩慢，不能適應市場需要。林海集團以小型林業(yè)機械為主，生產(chǎn)小型汽油機的歷史都在30年以上，產(chǎn)品有油鋸、風力滅火機、割灌機、割草機、噴霧機和水泵等。林海集團、西北林機廠的年產(chǎn)能力（指通用汽油機）都在10萬臺上。從19971999年，林海集團以摩托車產(chǎn)品為主，產(chǎn)量2.12.3萬臺。SPE175F型汽油機是江蘇林海動力機械集團生產(chǎn)的一款新式汽油機。江蘇林海動力機械集團具有五十多條研制和生產(chǎn)小型動力及配套機械的歷史，有著強大的產(chǎn)品開發(fā)研制的能力。先后研制開發(fā)了排

3、量從26ML到520ML的各種類型的二沖程、四沖程汽油機，臥式、立式、風冷、強制風冷、水冷、油冷及各種啟動方式和用途的汽油發(fā)動機以及各類配套動力機械。現(xiàn)在集團主要的產(chǎn)品有通用發(fā)動機及小型汽油機發(fā)電組、油鋸、風力滅火器、割灌機等配套機械；大批量生產(chǎn)雅馬哈摩托車及摩托車發(fā)動機等；此外ATVCUV等特種車輛暢銷國內外市場。SPE175F是一款單缸汽油機，主要作為配套機械，使用在如油鋸，割草機，小型水泵等小動力機械工件上，具有良好的市場效益。加工零件所謂通用小型汽油機，是指除車用及特殊用途以外的汽油機，其標定功率一般在30kw以下。它主要作為農(nóng)林植保機械、小型農(nóng)機具、園林機械、發(fā)電機組、建筑機械、舷外

4、機械等的配套動力。由于通用小型汽油機體積小、重量輕、價格便宜、使用方便.所以在各種機具配套中占有重要位置，小型車用汽油機是當前世界各國轎車工業(yè)發(fā)展的主要機型之一。箱體類零件是機器及其部件的基礎件。箱體類零件一般起著支承、容納、定位和密封等作用。它將機器及其部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關系裝配成一個整體，并按預定的傳動關系協(xié)調運動，起著支承、容納、定位和密封等作用2。機械加工工藝機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產(chǎn)的重要的技術性文件。它直接關系到產(chǎn)品的質量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手

5、段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的重要保證和重要依據(jù)。夾具結構設計在加深對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用0任何一個較為復雜的機械零件，都有不同的加工工藝方案，特別是一個新產(chǎn)品，從開發(fā)設計，試制，小批量投產(chǎn)到產(chǎn)品發(fā)展和成熟時期的大批量生產(chǎn)，都要經(jīng)歷不同的生產(chǎn)批量過程。作為組成這一產(chǎn)品的機械零件必須根據(jù)生產(chǎn)批量來確定其工藝方案，現(xiàn)以變速箱體為例，說明在不同生產(chǎn)批量情況下，如何合理選擇定位基準，采用適宜的生產(chǎn)設備和工藝手段，以保證加工質量可靠，滿足市場的需求。達到生產(chǎn)批量的能力，同時投資小，見效快，成本低，從而獲得企業(yè)的最

6、大經(jīng)濟效益。生產(chǎn)過程是將原材料或半成品轉變?yōu)槌善匪M行的全部過程。一般包括毛坯制造、零件加工、零件裝配、部件或產(chǎn)品試驗檢測等階段。在生產(chǎn)過程中，工藝過程占有重要的地位。工藝過程是與改變原材料或半成品成為成品直接有關的過程。它包括鍛壓、鑄造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、表面處理、裝配和試車等。機械加工工藝過程在工藝過程占有重要的地位。它是指用機械加工的方法逐步改變毛坯的狀態(tài)（形狀、尺寸和表面質量），使之成為合格的零件進行機械加工工藝過程是由一系列順序排列的工序組成的，而工序又包括工步、走刀、安裝和工位等內容。毛坯依次通過這些工序而成為成品。工序卡片是工藝規(guī)程的一種形式。它是按零件加工的每一道工

7、序編制的一種工藝文件。它的內容包括：每一工序的詳細操作、操作方法和要求等。它適用于大量生產(chǎn)的全部零件和成批生產(chǎn)的重要零件。在單件小批生產(chǎn)中，一些特別重要的工序也需要編制工序卡片何0工藝過程的制訂，可能是在現(xiàn)有工廠的條件下，或者是在新設計的工廠條件下進行。對于前者，主要應從現(xiàn)有的設備和工藝裝備出發(fā)，來制訂較為合理的工藝過程，使現(xiàn)有的設備得到充分的利用；對于后者，則可以根據(jù)需要并考慮當前可能的條件來選擇設備，因而可采用較為先進的設備。此外，要注意新技術、新工藝的應用0零件圖是工藝設計的原始資料和基本依據(jù)，工藝過程的設計必須能保證零件圖上的全部要求。進行零件圖的工藝分析時，要仔細地熟悉零件的構造及其

8、技術要求，了解零件的工作條件、各部分的作用，并按制圖規(guī)則繪制零件圖。通過毛坯設計，應會正確地選擇毛坯，并熟悉毛坯設計的內容和要求。首先要根據(jù)零件的結構、材料、生產(chǎn)規(guī)模、機械加工的要求（余量，基準等）決定毛坯的制造方法。然后（對鍛造和鑄造毛坯）確定其形狀、出模角、圓角半徑及技術條件。毛坯的尺寸和公差則在詳細擬定零件機械加工工藝路線以后，根據(jù)各工序加工余量決定總加工余量及毛坯尺寸和公差。制訂工藝過程時，首先要制訂工藝路線，然后詳細進行工序設計，這兩個過程是相互聯(lián)系的，需進行反復和綜合的分析。制訂工藝路線是制訂工藝過程的總體布局，其任務是確定工序的數(shù)量、內容和順序輔助工序的種類較多，包括去毛刺、倒棱

9、、清洗、防銹、去磁、平衡和檢驗等。輔助工序也是必要的工序，若安排不當或遺漏，將會影響產(chǎn)品質量，甚至使機器不能使用。如未去凈的毛刺將影響裝夾、測量和裝配精度以及工人安全；潤滑油中未去凈的切屑將影響機器的使用質量；研磨、珩磨后沒清洗過的工件會帶入殘存的砂粒，加劇工件在使用中的磨損；用磁力夾緊的工件沒有安排去磁工序，會使帶有磁性的工件進入裝配線，影響裝配質量120檢驗工序更是必不可少的工序。它對保證質量，防止產(chǎn)生廢品起到重要作用。1.3夾具夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。設計方案的確定是一項十分重要的設計程序，方案的優(yōu)劣往往決

10、定了夾具設計的成敗。因此，寧可在這里多花一點時間充分地進行研究、討論，而不要急于繪圖、草率從事。最好制訂兩種以上的結構方案，進行分析比較，確定一個最佳方案。（1）確定定位方法，選擇定位元件。定位應符合“六點定則”。定位元件盡可能選用標準件，必要時可在標準元件結構基礎上作一些修改，以滿足具體設計的需要。（2）確定夾緊方式，設計夾緊機構。夾緊可以用手動、氣動、液壓或其他力源形式。重點應考慮夾緊力的大小、方向、作用點，以及作用力的傳遞方式，看是否會破壞定位，是否會造成工件過量變形，是否能滿足生產(chǎn)率的要求。對于氣動、液壓夾具，應考慮氣（液壓）缸的形式、安裝位置、活塞桿長短等。（3）確定夾具整體結構方案

11、。定位、夾緊確定之后，還要確定其他機構，如對刀裝置、導引元件、分度機構、頂出裝置等。最后設計夾具體，將各種元件、機構有機地連接在一起。（4）夾具精度分折。在繪制的夾具結構草圖上，標注出初步確定的定位元件的公差配合關系及相互位置精度，然后計算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關系檢驗所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術要求，是否合理。否則應采取措施后（如重新確定公差，更換定位元件，改變定位基準，必要時甚至改變原設計方案）重新分析計算。（5）夾具夾緊力分析。首先應計算切削力大小，它是計算夾緊力的主要依據(jù)14。夾具裝配總圖應能清楚地表示出夾具的工作原理和結構，各元件間相互位置關系相外廓尺寸。主視圖應選擇夾具在機

12、床上使用時正確安放時的位置，并且是工人操作面對的位置。夾緊機構應處于“夾緊”狀態(tài)下。要正確選擇必要的視圖、剖面、剖視以及它們的配置。盡量采用1：1的比例繪制13。說明書是課程設計總結性文件。通過編寫說明書，進一步培養(yǎng)學生分析、總結和表達的能力，鞏固、深化在設計過程中所獲得的知識，是本次設計工作的一個重要組成部分15。畢業(yè)設計是最后的一個主要的實踐性的教學環(huán)節(jié)，是一次理論聯(lián)系實際的綜合性訓練，是培養(yǎng)學生獨立思考和科學工作方法重要的實踐性的過程。設計的目的和要求在于培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和技能去分析和解決機械工程實際問題的能力熟練生產(chǎn)技術的工作的一般方法,培養(yǎng)學生樹立工程技術必備的全局觀點，生產(chǎn)

13、觀點和經(jīng)濟觀點。樹立正確的設計思想和嚴肅認真的工作態(tài)度，培養(yǎng)學生調查研究，查閱技術文獻資料，手冊進行工程運籌，圖樣的繪制及編寫技術文件的獨立工作能力.在做畢業(yè)設計中，通過到林海工廠的實際調研，對設計內容有了基本的了解，并仔細觀察和了解各加工工序的加工過程，查閱了大量的資料，在許國宏教授級高級工程師的指導下完成了設計任務，并編寫了設計說明書。就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的技術工作打下一個良好的基礎。由于能力和經(jīng)驗的有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。2綱領的計算iffASu曲河燉】e亍嚴爭遜

14、竺習埠阪扶沖曲3列r.標甲灼在斕舶卅,IJJ如吃Elf&輕網(wǎng)*15T童散4t林謝輜北1.住3U5.4MtM*44,!;iffASu曲河燉】e亍嚴爭遜竺習埠阪扶沖曲3列r.標甲灼在斕舶卅,IJJ如吃Elf&輕網(wǎng)*15T童散4t林謝輜北1.住3U5.4MtM*44,!;麗lr-1雖玄一生產(chǎn)綱領如上圖所示的是SPE175上的右蓋，(江蘇林海動力機械集團)則該產(chǎn)品年產(chǎn)量為20000件,(1件/臺)殼體，設備品率為17%機械加工廢品率為0.5%現(xiàn)制定該零件的機械加工工藝流程。生產(chǎn)綱領NN=Qn(1+a%+b%)=20000 x(1+17%+0.5%)=23500(件/年)技術要求：未注壁厚3,未注圓角R

15、1-2，未注拔模斜度1-2;鑄件尺寸公差為GB6414-1999中CT6級，壁厚公差為GB6414-1999中CT7級;鑄件表面質量和內在質量按JB2702-80-H-丫要求；鑄件熱處理T,硬度85-90HB,抗拉強度cp=190-270MPa；未注加工尺寸公差為GB/T1804-f，形位公差為H級；去除尖角毛刺。2.2生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn)節(jié)拍=22天x12個月x8小時x60分x單雙班x90%/生產(chǎn)綱領=22x12x8x60 x1x90%/23500=4.9分鐘生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領對工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用，包括覺得各工作點的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設備和工裝等。同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱領

16、不同也會有完全不同的生產(chǎn)過程和專業(yè)化程度，即有著完全不同的生產(chǎn)組織類型。生產(chǎn)類型是對生產(chǎn)規(guī)模的一種分類。根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領、尺寸大小和復雜程度以及生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，一般生產(chǎn)組織類型可分為單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，和大量生產(chǎn)三種，其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)，下表2-1是各種生產(chǎn)組織管理類型的劃分，從工藝特點上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近，大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型，這三種類型有著各自的工藝特點。表2-1各種生產(chǎn)類型的規(guī)范零件年生產(chǎn)綱領（件/年）生產(chǎn)類型重型機械中型機械輕型機械單件生產(chǎn)520510020200100500中批生

17、產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500030000大量生產(chǎn)1000500050000所以綜上所說，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領的關系，可以確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。生產(chǎn)類型的不同，產(chǎn)品制造的工藝方法、所用的設備和工藝裝備及生產(chǎn)的組織方式均不相同。大批大量生產(chǎn)采用高效率的工藝方法及設備，生產(chǎn)質量穩(wěn)定，單件成本可大大降低。單件小批量生產(chǎn)采用通用設備及工裝時，生產(chǎn)成本較高；采用數(shù)控機床或加工中心等先進設備時，也能實現(xiàn)高質量和高效率。各種生產(chǎn)類型的工藝特征見下表2-2.表2-2各種生產(chǎn)類型的工藝特征工藝特征生產(chǎn)類型單件小批中批大批大量零件的互換性用修配法，

18、鉗工修配，大部分具有互換性。裝具有廣泛的互換性，少缺乏互換性配精度要求咼時，可用數(shù)裝配精度較咼處，采分組裝配法和調整法，用分組裝配和調整法同時還保留某些修配法毛坯制作的方木模手工造型或自由鍛部分采用金屬模鑄造廣泛采用金屬模機器造法與加工余量造，毛坯精度低，加工或模鍛。毛坯精度和加型、模鍛或其他高效方余量大工余量中等法。毛坯精度高，加工余量小機床設備及其通用機床。按機床類別部分通用機床和高效廣泛采用高效專用機床布置形式米用機群式布置；也可機床。按工件類別分工及自動機床。按流水線用數(shù)控機床、加工中心段排列設備；也可用數(shù)和自動線排列設備等控機床、加工中心等工藝裝備大多采用通用夾具標準廣泛采用夾具，部

19、分靠廣泛采用咼效夾具、復附件、通用刀具和萬能找正裝夾。較多采用專合刀具、專用量具或自量具。靠劃線和試切達用刀具和量具動檢驗裝置。靠調整法到精度要求達到精度要求對工人技術要需技術水平較高的工人需一定技術水平工人對調整工的技術水平要求求咼，對操作工的技術水平要求低工藝文件有簡單的工藝過程卡有工藝過程卡，關鍵工有工藝過程卡和工序序要有工序卡卡，關鍵工序要有調整卡和檢驗卡3零件的分析零件的作用SPE175F汽油機是營林機械及發(fā)電機組的配套動力，是一種單缸、四沖程、OHV、手拉起動的發(fā)動機。右箱蓋是其上面的主要零件。零件的工藝分析SPE175右箱蓋共有四組加工表面，它們之間有一定的形位公差要求。以軸承孔

20、52為中心的加工表面這一組加工表面包括：一個52的軸承孔及其倒角，大平面，并保證平面到腔內尺寸為22.5,41.25o0039的油封孔及其倒圓角。凸輪軸孔15。0.018，兩銷孔8。0.015，六個螺釘過孔8.8，調整器孔6o0012和三M6個螺孔。蓋面的加工這一組加工表面包括：右蓋蓋面，并保證厚度為260.05，及蓋面上的四個M8螺孔。放油孔M2(X2.5，深螺紋底孔17.5，深16。放油孔M14X1.5的12.5螺紋底孔，深13。這四組加工表面之間有一定的形位公差要求。大平面(基準平面B)有一平面度公差為0.04，粗糙度為1.6。軸承孔與大平面的垂直度公差為0.02，粗糙度為1.6。大平面

21、尺寸為8.8的六個螺釘過孔的軸線與軸承孔軸線和大平面有一位置度公差0.25，粗糙度為1.6。凸輪軸孔軸線與軸承孔軸線和大平面有位置度公差0.03，與大平面有垂直度公差0.02，粗糙度為1.6。調整器孔軸線與軸承孔軸線和大平面有位置度公差0.03，與大平面有垂直度公差0.02，粗糙度為1.6。兩銷孔與軸承孔軸線和大平面有位置度公差0.05，粗糙度為1.6。三個M6螺孔與軸承孔軸線和大平面有位置度公差0.25。車蓋面保證厚度，有一平面度公差為0.04，且與大平面有平行度公差為0.1，粗糙度為1.6。三個M8螺孔與軸承孔軸線和車蓋面有位置度公差為0.25。4工藝規(guī)程設計確定毛坯的制造形式零件材料為A

22、DC12壓鑄鋁，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠，采用鑄造。零件年產(chǎn)量為20000件，已達大批量生產(chǎn)的水平，采用高壓澆鑄，要求鑄件上兩個加工基準孔按毛坯圖尺寸圖鑄出。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度考慮，也是應該的?；鶞实倪x擇基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基準選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者,還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行O基準根據(jù)作用的不同可分為，設計基準和工藝基準。設計基準，設計圖樣上所采用的基準，即標注設計尺寸的起點。工藝基準，在工藝過程中所采用的基準，按其作用的不同又可分

23、為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。加工制造和制定工藝路線時一般多用的是定位基準，定位基準又有粗基準和精基準之分。粗基準的選擇按照有關粗基準的選擇原則（如先加工基準面，后加工其他表面），箱體類零件常先加工基準平面和其上兩孔，再以一面兩孔為精基準加工其他表面。先選取零件表面上的三個搭子（一面）和兩個加工基準孔為粗基準。利用三個壓板夾住三個搭子，再用一對浮動錐銷頂住兩個基準孔，這樣就消除了六個自由度，達到完全定位。精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。而我的這個零件的工序基準和設計基準重合，以大平面，軸承孔為設計基準，所以加工精度比較精確。制訂工

24、藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為大批量生產(chǎn)的條件下，考慮到右蓋為箱體類零件，所以采用工序集中的原則來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案一工序I銑大平面。工序U粗精加工大平面上各孔，并倒角。工序川車蓋面，并倒圓。工序W鉆4-M8底孔，并攻絲。工序V锪平端面28,鉆擴17.5底孔，深16,并倒角。工序切攻絲工序锪平端面25,鉆擴12.5底孔，深13,并倒角。工序毗攻絲工藝路線方案二工序I透孔工序U銑大平面、加工各孔。工序川銑車蓋面，并在平面上鉆孔攻絲，油封孔倒圓。工序

25、W锪平端面28,鉆擴17.5底孔，深16,倒角。工序V攻絲工序切锪平端面25,鉆擴12.5底孔，深13,倒角。工序攻絲工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先將銑大平面先加工完，然后把該鉆該鉸的放到一起來鉆鉸，比較有條理，但工序多了一個，過程稍顯復雜。方案二是先將定位孔加工好，再把大平面及上面孔系加工好，然后再回來加工蓋面，過程較清晰簡單,加工工序較明顯。綜合考慮，選擇方案二是合理的。因為我們的加工過程主要用到銑和鉆鉸，根據(jù)圖紙的要求，一些面的粗糙度要求通過粗銑便可以達到要求，圖中所要求的尺寸，通過精銑完全可達到要求。再者，由于此零件所要加工的孔徑較小，因此我們必須先用鉆孔來

26、打出孔來，通過鉸孔，其所要求的尺寸及粗糙度就能達到要求。在加工孔的過程中，零件孔系上面要求的位置度和平行度較多，這個要求比較重要，第一步工序是透孔，這樣可以提高粗基準定位的精度，保證加工零件的質量。而且各個工序加工時間比較統(tǒng)一，這樣生產(chǎn)效率會提高。（工藝過程詳見附圖1“機械加工工藝過程綜合卡片”）再從上面的工序分析入手，我們發(fā)現(xiàn)先底面再頂端的方案是相對而言更容易實現(xiàn)的，并能保證除去同軸度外的全部位置精度，所以我們選擇了方案一，并對其作了些細化及改進。SPE175右蓋零件材料為ADC壓鑄鋁，硬度為8095HBS生產(chǎn)類型為大批量，高壓澆鑄，而且鑄件精度較高。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加

27、工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：銑平面考慮&為1.6，需粗精銑方能達到要求，大平面毛坯尺寸為24mm蓋面毛坯尺寸為28.5mm查機械制造工藝設計簡明手冊（以下簡稱工藝手冊表2.3-21得:（大平面）粗銑：保證到內腔尺寸23mmZ=1mm精銑：保證到內腔尺寸22.5mmZ=0.5mm（蓋面）粗銑：保證厚度26.5mmZ=2mm精銑：保證厚度26mmZ=0.5mm（2）軸承孔52_0.021_0.051考慮&為1.6，毛坯尺寸為50mm查工藝手冊2.3-102Z=1.5mm2Z=1.5mm2Z=0.5mm粗鏜:51.5mm精鏜:52mm油封孔41.250.039考慮&為1.6，毛坯尺

28、寸為38.7mm査工藝手冊2.3-10粗鏜:40.7mm2Z=2mm精鏜:41.25mm2Z=0.55mm（4）銑鉸凸輪軸孔.定位銷.調整器考慮三個孔粗糙度R和毛坯尺寸,查工藝手冊2.3-21得：精銑：2Z=1mm凸輪軸孔1500.018,毛坯尺寸為12.5mm鉸：2Z=1.5mm兩銷孔800.015,毛坯尺寸為7mm鉸：2Z=1mm2Z=1.5mm調整器孔6。0.012,毛坯尺寸為4.5mmM6.M8螺紋底孔M6考慮R為6.3，毛坯尺寸為4.3mm,查工藝手冊2.3-9得：鉆：5mm2Z=0.7mmM8考慮&為6.3，毛坯尺寸為5.6mm,查工藝手冊2.3-9得：鉆：6.8mm2Z=1.2m

29、m其余的加工余量透孔6-8.8的加工余量查工藝手冊2.3-9得2Z=1mm以及兩個放油孔鉆螺紋底孔其加工余量查工藝手冊2.3-9得2Z=1mm4.5確定切削用量及基本工時工序I透孔工件材料：材料為ADC壓鑄鋁，硬度85-90HB,抗拉強度cp=190-270MPa。高壓澆鑄。加工要求：透孔。機床：H5-3立式鉆床。刀具：高速鋼鉆頭。d=8.8mm孔深L=16mm決定進給量f按加工要求決定進給量：查切削用量簡明手冊(以下簡稱切削手冊表2.7,當加工要求為d=8.8mm硬度85-90HB,材料為ADC壓鑄鋁，其進給量f=0.470.57mm/r。按鉆頭強度決定進給量：查切削手冊表2.8，當加工要求

30、dc=8.8mmcb=190-270MPa鉆頭允許的進給量f=1mm/r。按機床進給結構強度決定進給量，查切削手冊表2.9，當dc=8.8mmcb=190-270MPa機床進給結構允許的軸向力為8830NZ525鉆床允許的軸向力為8830N,見表2.35)，進給量為2.3mm/r。從以上三個進給量比較可以得出，受限制的進給量是工藝要求的，其值為0.470.57mm/r。根據(jù)機床說明書，選擇f=0.52mm/r。由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷，故意在孔即將鉆穿時停止自動進給而采用手動進給機床進給結構強度也可根據(jù)初步確定的進給量查出軸向力再進行比較校驗。查切削手冊表2.19,當f

31、=0.52mm/r,do=8.8mm軸向力Ff=2990N軸向力的修正系數(shù)為0.85，故Ff=2541N根據(jù)H5-3機床說明書，機床進給結構強度允許的最大軸向力Fmax令830N,FfVFmax所以f=0.52mm/r可用。決定鉆頭磨鈍標準及壽命查切削手冊表2.12，當do=8.8mm鉆頭后刀面最大磨損限度取0.8mm壽命T=35mm決定切削速度查切削手冊表2.13，當d=8.8mm切削速度Vt=12m/min。切削速度的修正系數(shù)為：K=1.0,K=1.0,Kiv=0.85,K2v=1.0,故V=VtKv=12X1.0 x1.0 x0.85x1.0=10.2m/min1000v所以n=382r

32、/min：i.:D按機床選取nw=392r/min檢驗機床扭矩及功率查切削手冊表2.21，當f0.64mm/r，do11.1mm時，M=17.85Nm扭矩的修正系數(shù)為0.85，故M=15.17Nm根據(jù)H5-3鉆機床說明書，當nw=392r/min時，M=72.6Nm查切削手冊表2.23,當(Tb=190-270MPa,d=8.5mmf0.64mm/r,V=10.2m/min時，P=1.0KW根據(jù)H5-3機床說明書，Pe=2.8x0.81=2.26KW。由于MvM，PvPe,故選擇之切削用量可用。f=0.52mm/r.n=392r/min,v=10.2m/min。計算基本用時lhl2nf式中，L

33、=L=1y-:，l=16mm,入切量及超切量由切削手冊表2.29查出,163163y=5mm,tm=nf1633920.52=0.1mintm=2t=20.1二0.2min工序U銑大平面、加工各孔。(1)粗精銑大平面，保證到內腔尺寸為22.5。每齒進給量：fz=0.3mm/z查切削手冊表3.3根據(jù)切削手冊表3.7,選取高速鋼盤銑刀，銑刀后刀面最大磨損量為0.6mm,銑刀直徑d=80mm耐用度T=120min。切削速度：參考有關手冊，確定v=100m/min。所以實際主軸鉆速：1000v1000漢100“C,.ns398r/min兀dw兀漢80采用加工中心VF-O(E)，根據(jù)機床說明書取nw=3

34、98r/min，當n398r/mri,工作臺的每分鐘進給量fm應為fm=fzznw=0.36398=716mm/min計算基本用時由于是粗銑，而且是銑端面I=425mm，所以l112=425mm，則tmtmII1I2-fm=轡=0.59min716(d)每齒進給量：fz=0.2mm/z查切削手冊表3.3根據(jù)切削手冊表3.7,選取高速鋼盤銑刀，銑刀后刀面最大磨損量為0.6mm,銑刀直徑d=80mm耐用度T=120min。(e)切削速度：參考有關手冊，確定v=100m/min。所以實際切削速度：1000v100000ccc,.ns398r/min兀dw兀匯80采用加工中心VF-O(E)，根據(jù)機床說

35、明書取nw=398r/min。當nw=398r/min,工作臺的每分鐘進給量fm應為fm=fzznw=0.26398=477mm/min(f)計算基本用時由于是精銑，而且是銑端面I=420mm,所以ll1l425mm，則=侮=0.9min=侮=0.9min477I+I1十|2tm二fm銑凸輪軸孔1500018端面到大平面200.1每齒進給量fz=0.2mm/z查切削手冊表3.4切削速度：查切削手冊表3.27，確定v=100m/min。cv=130,qv=0.45,Xv=0.1yv=0.5,v=0.5,p0.1,m=0.33，修正系數(shù)kv=1.0,T=120,ae=22,z=6，則qdqvTma

36、pXvfzyvae-zpvkv(m/min)v=100m/min采用高速剛立銑刀，dw=30mm齒數(shù)Z=6。(因為銑削寬度大于5mm)1000v1000100nm1061r/minndwnx30采用加工中心VF-O(E),根據(jù)機床說明書取nw=1061r/min故實際切削速度為二dwnw二301061v100m/min10001000當nw=1061r/min,工作臺的每分鐘進給量fm應為fm=fzznw=0.161061=636mm/min計算基本用時銑孔端面l=22mm，所以ll1l27mm，則I|1|227二0.04mintm二二fm636同時銑調整器孔600012端面到大平面12(d)

37、每齒進給量fz=0.2mm/z查切削手冊表3.4(f)切削速度：查切削手冊表3.27,得修正系cv=130,qv=0.45,Xv=0.1yv=0.5,v=0.5,pv=0.1,m=0.33,數(shù)kv=1.0,T=120,ae=14,z=6，則VcTmapXvfzyvaeVzpvkv(m/min)v=100m/min采用高速剛立銑刀，dw=30mm齒數(shù)Z=6。(因為銑削寬度大于5mm)nm=輕000100=1061r/min二dw:30采用加工中心VF-O(E),根據(jù)機床說明書取nw=1061r/min故實際切削速度為二dwnw二301061v100m/min10001000當nw=1061r/m

38、in,工作臺的每分鐘進給量fm應為fm=fzznw=0.161061=636mm/min查機床說明書，可以采用636mm/min(e)計算基本用時銑孔端面I=12mm，所以Il1l17mm，則1763617636=0.03minll1l2tm二fm粗鏜軸承孔51.5，深1312進給量f=0.3-0.7mm/r,查切削手冊表1.5得:采用加工中心VF-O(E),根據(jù)機床說明書選擇f=0.3mm/r切削速度v按照切削手冊表1.27的計算公式確定Cv=262,Xv=0.12yv=0.5,m=0.28，修正系數(shù)kv=1.0，貝UCvc-:-mXvTapCvc-:-mXvTapVvkv(m/min)v=

39、121m/min1000v1000121二dwnm748r/min二51.5采用加工中心VF-O(E)，根據(jù)機床說明書取nw=748r/min。(c)計算基本用時l-13,13,12，貝UnwfnwftmJ丨1丨2180.12min748疋0.3精鏜軸承孔52j0.021精鏜軸承孔52j0.021，深1300.1(a)進給量f=0.10.3mm/r,查切削手冊表1.5得:采用加工中心VF-O(E),根據(jù)機床說明書選擇：f=0.1mm/r(b)切削速度v按照切削手冊表按照切削手冊表1.27的計算公式確定。=0.12yv=0.5,m=0.28，修正系數(shù)kvVvkv(m/min)CvcmXvTapv

40、=155m/min1000v1000155二dwnm949r/min兀匯52采用加工中心VF-O(E)，根據(jù)機床說明書取nw=949r/min。計算基本用時1=13,丨1=3,12=2，貝U丄11112tm二鏜油封孔41.2500.039，通孔進給量f=0.10.3mm/r,查切削手冊表1.5得:采用加工中心VF-O(E)，根據(jù)機床說明書選擇：f=0.1mm/r切削速度v按照切削手冊表按照切削手冊表1.27的計算公式確定。cv二262，x=0.12yv=0.5，m=0.28，修正系數(shù)kv=1.0，貝UCvvcmXvTapCvvcmXvTapyvkv(m/min)v=104m/min1000v1

41、000104,二dw二dwnm802r/minn漢41.25采用加工中心VF-O(E),根據(jù)機床說明書取nw=802r/min(c)計算基本用時l=12,丨1=5,12=3，貝Utml|11220nwf8020.1=0.24min銑鉸銷孔2-8。0.015，保證孔深8每齒進給量fz=0.1mm/z查切削手冊表3.4。切削速度：查切削手冊表3.27cv=104，qv二0.45，Xv=0.1yv=0.4，0.3，0.1，m二0.33，修正系數(shù)kv=1.0，T=120,ae=8，z=3，則qdqvTmapXvfzyvae-vzpvkv(m/min)實心孔的進給量與切削速度之關系為f=(1.21.3)

42、f鉆公式中f鉆、v鉆為加工實心孔時的切削用量，得f=0.12mm/r,v=15m/min。1000v100015門，579r/min二d門：8按照機床選取nw=579r/min切削工時計算：孔深丨=8mm，所以丨11丨2=16mm，貝All1l2tAll1l2t二8+5+35790.12=0.2mint總二2t=20.2=0.4min銑鉸凸輪軸孔1500.018，保證孔深14。每齒進給量fz=0.15mm/z查切削手冊表3.4切削速度：查切削手冊表3.27cv=104，qv二0.45，xv=0.1yv=0.4，=49m/min采用銑鉸刀，根據(jù)有關資料介紹，在鉸孔時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺

43、寸的實心孔的進給量與切削速度之關系為=0.3，p0.1，m=0.33，修正系數(shù)kv=1.0，T=120,ae=15，z=3，則CvdqvTmapxvfzyvae-vzpvkv(m/min)公式中f鉆、v鉆為加工實心孔時的切削用量，得f=0.2mm/r,v=16m/min。1000v100016339r/min二15按照機床選取nw=339r/min切削工時計算:孔深丨=14mm，所以丨丨i12二22mm，則=0.3min3390.2(8)銑鉸調整器孔6。012，通孔(a)每齒進給量fz=0.1mm/z查切削手冊表3.4。(b)切削速度：查切削手冊表3.27Cv=104，qv=0.45，Xv=0

44、.1yv=0.4，v=0.3，pv=0.1，m=0.33，修正系CvdqvCvdqv數(shù)kv=1.0，T=120,ae=6，z=3，kv(m/min)TmapXvfzyvae-vzpvv=35m/min采用銑鉸刀，根據(jù)有關資料介紹，在鉸孔時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關系為f=(1.21.3)f鉆11v=()v鉆23鉆公式中f鉆、v鉆為加工實心孔時的切削用量，得f=0.15mm/r,v=11m/min。1000v二d1000116=583r/min按照機床選取nw二583r/min切削工時計算：孔深丨二14mm，所以丨丨i12二22mm，則l112丨l112丨nw

45、f14535830.15=0.25min鉆M6螺紋底孔3-5,深14查切削手冊表3.4得f=0.3mm/r,v=15m/min所以n=1000v=562r/minnx5采用加工中心VF-O(E),根據(jù)機床說明書取nw二562r/min實際切削速度二dwnw1000二dwnw1000二55621000=15m/min切削工時:l=14mm,h=5mm,l2=3mm貝U:ll1l2nwf(10)攻絲3-M6-6H,深11。查有關資料得v=0.25m/s=15m/min,f=0.2mm。所以ns=300r/min按機床選取實際切削速度n300r/min則計算工時:二dww1000二530015m/m

46、in1000l=11mm,h=5mm,l2=3mm,貝U:一亠=U2minnwf3007.3丁總=3t=30.2=0.6min(11)透孔6-8.8，通孔查有關資料得f=0.2mm/r,v=10m/min。所以n=l000=500r/min兀漢8.8按機床選取實際切削速度nw=500r/min1000二8.55001000=10m/min切削工時：l=16mm,l1=4mm,l2=3mm貝U：nwf=16+4+35000.2=O.lminT總二4t=40.1二0.4min工序川銑車蓋面，并在平面上鉆孔攻絲，油封孔倒圓。粗精銑蓋面，保證厚度260.05。每齒進給量：fz=0.3mm/z查切削手冊

47、表3.3根據(jù)切削手冊表3.7,選取高速鋼盤銑刀，銑刀后刀面最大磨損量為0.6mm,銑刀直徑d=80mm耐用度T=120min。切削速度：參考有關手冊，確定v=100m/min。所以實際切削速度：1000v1000100ns398r/min兀dw兀漢80采用加工中心VF-O(E),根據(jù)機床說明書取nw=398r/min，當nw=398r/min,工作臺的每分鐘進給量伽應為fm=fzznw=0.36398=716mm/min計算基本用時由于是粗銑，而且是銑端面I=26mm，所以Il+|1十|2tm二fml34mm，則0.05min716每齒進給量：fz=0.2mm/z查切削手冊表3.3根據(jù)切削手冊

48、表3.7,選取高速鋼盤銑刀，銑刀后刀面最大磨損量為0.6mm,銑刀直徑d=80mm耐用度T=120min。切削速度：參考有關手冊，確定v=100m/min。所以實際切削速度：ns二398r/min1000v1000100:dw:80采用加工中心VF-O(E),根據(jù)機床說明書取nw=398r/min，當n398r/mn,工作臺的每分鐘進給量fm應為計算基本用時由于是精銑，而且是銑端面I=26mm，所以Il1l34mm，則I+I1十1234.tm0.07minfm477鉆4-M8-6H螺紋底孔6.8，深16,孔口倒角1X45。查有關資料得f=0.3mm/r,v=18m/min。1000v所以n=6

49、74r/min兀漢6.5采用加工中心VF-O(E),根據(jù)機床說明書取nw=674r/min實際切削速度兀dwnwJrx6.5x674dO,.v18m/min10001000切削工時l=16mm,h=3mm,l2=2mm貝U:!ll1l21632t=0.1minnwf674漢0.3T總=4t=40.1=0.4min攻絲4-M8-6H，深13。查有關資料得v=0.25m/s=18m/min,f=0.25mm。所以ns=350r/min按機床選取實際切削速度實際切削速度nw二350r/min則二dwnw1000二8350,小,18m/min1000計算工時I=13mm,h=3mm,l2=2mm,貝U

50、:Ilil2nwf13323500.25=0.2min丁總=4t=40.2=0.8min油封孔口倒圓R2工序W锪平端面28,鉆擴17.5底孔，深16,倒角。加工條件工件材料：ADC12鋁合金,高壓澆注。機床：加工中心VF-O(E)。刀具：復合刀。刀具材料：高速鋼(YT15)。進給量f參照機械加工切削數(shù)據(jù)手冊鋁合金鑄造的進給量要求f=0.04mm0.09mm,根據(jù)加工相關要求取f=0.09mm；切削速度參照機械加工切削數(shù)據(jù)手冊表2.4,復合刀加工時取v=70m/min。確定主軸速度復合刀加工時:復合刀加工時:1000v二dw100070兀X28=789r/min根據(jù)機床說明書(見機械制造工藝設計

51、簡明手冊表4.2-8)，取n=789r/min所以實際切削速度復合刀加工時:二dwn二28789“v69m/min10001000(d)切削工時：t12nfl=16mm,li=5mm,I2=0=0.29min=0.29minI+li+I2二16+5+0nwf7890.09工序V攻絲攻絲M20X2.5，深13。查有關資料得=0.25mm,v=0.3m/s=18m/min。所以ns=335r/min按機床選取nw二350r/min則實際切削速度：dwnw1000：dwnw1000二203501000=22m/min計算工時l=13mm，h=3mm，l2=3mm,貝U：計算工時l=13mm，h=3m

52、m，l2=3mm,貝U：ll1l2nwf二13+3+3=3500.25=0.3min工序切锪平端面25,鉆擴12.5底孔，深13,倒角(1)加工條件工件材料：ADC12鋁合金,高壓澆注。機床：加工中心VF-O(E)。刀具：復合刀。刀具材料：高速鋼(YT15。進給量f參照機械加工切削數(shù)據(jù)手冊鋁合金鑄造的進給量要求f=0.04mm0.09mm,根據(jù)加工相關要求取f=0.09mm；切削速度參照機械加工切削數(shù)據(jù)手冊表2.4,復合刀加工時取v=75m/min。確定主軸速度復合刀加工時：1000v100075n955r/min:dw:25根據(jù)機床說明書(所以實際切削速度見機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-

53、8)，取n=955r/min。dwn二25955v74m/min10001000(d)切削工時：4l丨1t:nf復合刀加工時：=13mm,h=5mm,l2=0nwfnwf二13+5+09550.09二0.21min工序攻絲攻絲M14X1.5，深13。查有關資料得v=0.3m/s=18m/min,f=0.25mm所以ns=335r/min按機床選取nw=350r/min則實際切削速度dwnw1000二14350.15m/min1000計算工時：l=13mm,h=3mm,J=3mm,貝U：AlI1I21333t:nw3500.25二0.22min5夾具設計夾具是機床和工件之間的聯(lián)結裝置，可以使工件

54、相對于機床或刀具獲得正確位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精，所以機床夾具設計是裝備設計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一10。設計方案的確定是一項十分重要的設計程序，方案的優(yōu)劣往往決定了夾具設計的成敗。因此，寧可在這里多花一點時間充分地進行研究、討論，而不要急于繪圖、草率從事。最好制訂兩種以上的結構方案，進行分析比較，確定一個最佳方案。（1）確定定位方法，選擇定位元件。定位應符合“六點定則”。定位元件盡可能選用標準件，必要時可在標準元件結構基礎上作一些修改，以滿足具體設計的需要。（2）確定夾緊方式，設計夾緊機構。夾緊可以用手動、氣動、液壓或其他力源形式。重點應考慮夾

55、緊力的大小、方向、作用點，以及作用力的傳遞方式，看是否會破壞定位，是否會造成工件過量變形，是否能滿足生產(chǎn)率的要求。對于氣動、液壓夾具，應考慮氣（液壓）缸的形式、安裝位置、活塞桿長短等。（3）確定夾具整體結構方案。定位、夾緊確定之后，還要確定其他機構，如對刀裝置、導引元件、分度機構、頂出裝置等。最后設計夾具體，將各種元件、機構有機地連接在一起。（4）夾具精度分折。在繪制的夾具結構草圖上，標注出初步確定的定位元件的公差配合關系及相互位置精度，然后計算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關系檢驗所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術要求，是否合理。否則應采取措施后（如重新確定公差，更換定位元件，改變定位基準，必要時

56、甚至改變原設計方案）重新分析計算。（5）夾具夾緊力分析。首先應計算切削力大小，它是計算夾緊力的主要依據(jù)14。5.1夾具的作用（1）易于保證工件的加工精度使用夾具的作用之一就是保證工件加工表面的尺寸與位置精度11。如在搖臂鉆床上使用鉆床上使用鉆夾具加工平行孔系時，位置精度可達到。而按劃線找正法加工時，位置精度僅能控制在，同時由于受操作者技術的影響，同批生產(chǎn)零件的質量也穩(wěn)定。因此在成批生產(chǎn)中使用夾具就顯示的非常必要。（2）擴大機床的工藝范圍使用夾具可改變和擴大原機床的功能，實現(xiàn)“一機多用”。（3）縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率使用夾具后，可避免每個工件在加工前進行找正、對刀和測量，并且有時還可采用高效

57、率的多件、多位、快速等夾緊裝置，縮短輔助時間，從而提高勞動生產(chǎn)率12。5.2夾具的分類（1）通用夾具一般不需要調整就可以適用于相當廣泛的一類工件的加工，稱為通用夾具。例如車床上的卡盤，銑床上的平口鉗等。它們不僅廣泛應用于單件小批量生產(chǎn)中，在大批量生產(chǎn)中也常采用13。專用夾具這類夾具是指專為某個零件的某一道工序專門設計的。專用夾具的設計和制造，工作量大，而且它的結構隨著產(chǎn)品的更新而更新，因此，是一項周期長、投資較大的生產(chǎn)準備工作?？烧{夾具可調夾具是指通過調節(jié)或更換裝在通用夾具基礎件上的某些可調或可換元件，達到能適應加工若干不同種類工件的一類夾具。在中小批量生產(chǎn)中，使用可調夾具往往會獲得最佳的經(jīng)濟

58、效益。成組夾具成組夾具是根據(jù)成組加工工藝的原則，針對一組形狀相近、工藝相似的零件而設計。也是具有通用基礎件和可更換調整元件組成的夾具14。組合夾具這類夾具是由預先制造好的標準元件和部件，按照工序加工的要求組合裝配起來的。使用完成可拆卸存放，其元件和部件可以重復使用。適用于新產(chǎn)品試制或小批量生產(chǎn)。但尺寸過小或過大的工件還沒有相應的組合夾具標準件。位置精度要求過高的工作也不宜采用組合夾具。隨行夾具這是一類在自動線和柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。它既要完成工件的定位和夾緊，又要作為運載工具將工件在機床間進行輸送，輸送到下一道工序的機床后，隨行夾具應在機床上準確地定位和可靠地夾緊15。夾具體夾具體的基本要

59、求夾具體是整個夾具的基礎件。在夾具體上要安裝組成該夾具所需要的各種元件、機構、裝置等；并且還必須便于裝卸工件以及在機床上的固定。因此，夾具體的形狀和尺寸，主要取決于夾具上各組成件分布情況，工件的形狀、尺寸以及加工性質等。對于夾具體的設計提出以下一些基本要求：應有足夠的強度和剛度以保證加工過程在夾緊力、切削力等外力作用下，不致產(chǎn)生不允許的變形和振動。為此，夾具體應具有足夠的壁厚，在剛度不足處可設置一些加強筋，一般加強筋厚度取壁厚的0.70.9倍,筋的高度不大于壁厚的5倍。近年來有些工廠采用框形結構的夾具體，可進一步提高強度及剛度，而重量卻能減輕。力求結構簡單，裝卸工件方便要防止無法制造和難以裝卸

60、的現(xiàn)象發(fā)生。在保證強度和剛度的前提下，盡可能體積小，重量輕，特別對手動、移動或翻轉夾具，要求夾具總重量不超過100N(相當于10kg),以便于操作。有良好的結構工藝性和使用性以便于制造、裝配和使用。夾具體上有三部分表面是影響夾具裝配后精度的關鍵，即夾具體的安裝基面(與機床連接的表面)；安裝定位元件的表面；安裝對刀或導向裝置的表面。而其中往往以夾具體的安裝基面作為加工其它表面的定位基準，因此在考慮夾具體結構時，應便于達到這些表面的加工與要求。對于夾具體上供安裝各元件的表面，一般應鑄出35mm高的凸臺，以減少加工面積。夾具體上不加工的毛面與工件表面之間應保證有一定的空隙，以免安裝時產(chǎn)生干涉，空隙大